Skrivare (datorer)

Valet av utskriftsteknik har stor inverkan på skrivarens kostnad och driftskostnad, hastighet, dokumentens kvalitet och beständighet samt buller. Vissa skrivartekniker fungerar inte med vissa typer av fysiska medier, t.ex. karbonpapper eller transparenter.

En annan aspekt av skrivartekniken som ofta glöms bort är motståndskraften mot ändringar: flytande bläck, t.ex. från ett bläckstrålehuvud eller ett tygband, absorberas av pappersfibrerna, så dokument som skrivs ut med flytande bläck är svårare att ändra än dokument som skrivs ut med toner eller fast bläck, som inte tränger ner under pappersytan.

Checkar kan skrivas ut med flytande bläck eller på speciellt checkpapper med tonerförankring så att ändringar kan upptäckas. Den maskinläsbara nedre delen av en check måste skrivas ut med MICR-toner eller MICR-bläck. Banker och andra clearinghus använder sig av automatiseringsutrustning som förlitar sig på det magnetiska flödet från dessa specialtryckta tecken för att fungera korrekt.

Moderna utskriftsteknikerRedigera

Följande utskriftstekniker återfinns rutinmässigt i moderna skrivare:

Tonerbaserade skrivareRedigera

En laserskrivare producerar snabbt text och grafik av hög kvalitet. Liksom digitala fotokopierare och multifunktionsskrivare (MFP) använder laserskrivare en xerografisk utskriftsprocess, men skiljer sig från analoga fotokopierare genom att bilden produceras genom direkt skanning av en laserstråle över skrivarens fotoreceptor.

En annan tonerbaserad skrivare är LED-skrivaren, som använder en rad lysdioder i stället för en laser för att få tonern att fastna på skrivtrumman.

Flytande bläckstråleskrivareRedigera

Flytande bläckpatron från Hewlett-Packard HP 845C bläckstråleskrivare

HP Deskjet, en bläckstråleskrivare

Bläckstråleskrivare fungerar genom att driva ut droppar av flytande bläck av varierande storlek på nästan alla slags sidor. De är den vanligaste typen av datorskrivare som används av konsumenter.

Tryckare med fast bläckRedigera

Skrivare med fast bläck, även kända som skrivare med fasväxlingsbläck eller hotmeltbläck, är en typ av termisk överföringsskrivare, grafikarkskrivare eller 3D-skrivare . De använder fasta pinnar, kritor, pärlor eller granulära bläckmaterial. Vanligt bläck är CMYK-färgat bläck, som liknar ljusvax i konsistens, som smälts och matas in i ett piezokristallstyrt skrivarhuvud. Ett tryckhuvud för termisk överföring sprutar ut det flytande bläcket på en roterande, oljebehandlad trumma. Pappret passerar sedan över trycktrumman och bilden överförs omedelbart till sidan. Skrivare med fast bläck används oftast som kontorsskrivare i färg och är utmärkta för att skriva ut på transparenter och andra icke-porösa medier. Skrivare med fast bläck kan ge utmärkta resultat med text och bilder. Vissa skrivare med fast bläck har utvecklats för att skriva ut 3D-modeller. Anskaffnings- och driftskostnader är liknande dem för laserskrivare. Till teknikens nackdelar hör hög energiförbrukning och långa uppvärmningstider från kallt tillstånd. En del användare klagar också över att de resulterande utskrifterna är svåra att skriva på, eftersom vaxet tenderar att stöta bort bläck från pennor, och att de är svåra att föra in genom automatiska dokumentmatare, men dessa egenskaper har minskat betydligt i senare modeller. Denna typ av termisk överföringsskrivare finns endast tillgänglig från en tillverkare, Xerox, och tillverkas som en del av deras kontorsskrivare Xerox Phaser. Tidigare tillverkades skrivare med fast bläck av Tektronix, men Tektronix sålde utskriftsverksamheten till Xerox 2001.

Färg-sublimationsskrivareRedigera

En demonterad färgsublimationspatron

En färgsublimationsskrivare (eller dye-sub-skrivare) är en skrivare som använder sig av en utskriftsprocess som använder sig av värme för att överföra färgämne till ett medium, t.ex. ett plastkort, papper eller duk. Processen går vanligtvis ut på att lägga ut en färg i taget med hjälp av ett band som har färgpaneler. Färgskrivare är i första hand avsedda för högkvalitativa färgtillämpningar, inklusive färgfotografering, och är mindre lämpade för text. Färg-sublimationsskrivare var en gång i tiden förbehållna högklassiga tryckerier, men används nu allt oftare som dedikerade fotoutskrivare för konsumenter.

Termiska skrivareRedigera

Kvittoutskrivare som skriver ut en Twitter-tidskrift

Termiska skrivare fungerar genom att selektivt värma upp områden på ett särskilt värmekänsligt papper. Monokroma termiska skrivare används i kassaregister, bankomater, bensinautomater och vissa äldre billiga faxapparater. Färger kan uppnås med hjälp av specialpapper och olika temperaturer och uppvärmningshastigheter för olika färger; dessa färgade ark behövs inte vid svartvit utskrift. Ett exempel är Zink (en portmanteau av ”zero ink”).

Föråldrade och specialanpassade utskriftsteknikerRedigera

Epson MX-80, en populär modell av punktmatrisskrivare som använts i många år

Följande tekniker är antingen föråldrade, eller begränsade till specialtillämpningar, även om de flesta av dem en gång i tiden var i stor utsträckning i bruk.

SlagskrivareRedigera

Slagskrivare förlitar sig på ett våldsamt slag för att överföra bläck till mediet. En slagskrivare använder ett skrivarhuvud som antingen träffar bläckbandets yta och trycker bläckbandet mot pappret (ungefär som på en skrivmaskin) eller, vilket är mindre vanligt, träffar baksidan av pappret och trycker pappret mot bläckbandet (t.ex. IBM 1403). Alla utom punktmatrisskrivaren är beroende av användningen av fullformade tecken, bokstavsformer som representerar varje tecken som skrivaren kunde skriva ut. Dessutom var de flesta av dessa skrivare begränsade till monokroma, eller ibland tvåfärgade, utskrifter i ett enda typsnitt åt gången, även om fet stil och understrykning av text kunde göras genom ”överstrykning”, det vill säga utskrift av två eller flera avtryck, antingen i samma teckenposition eller något förskjutet. Bland de olika typerna av slagskrivare kan nämnas skrivmaskindrivare, fjärrskrivare, daisywheel-skrivare, punktmatrisskrivare och linjetryckare. Punktmatrisskrivare används fortfarande ofta i företag där formulär i flera delar skrivs ut. En översikt över slagutskrift innehåller en detaljerad beskrivning av många av de tekniker som används.

Skrivmaskinsavledda skrivareRedigera

typebollutskriftselement från skrivare av IBM Selectric-typ

Flera olika datorskrivare var helt enkelt datorstyrbara versioner av befintliga elektriska skrivmaskiner. Friden Flexowriter och IBM Selectric-baserade skrivare var de vanligaste exemplen. Flexowriter skrev ut med en konventionell skrivbordsmekanism medan Selectric använde IBM:s välkända ”golfbollsmekanism”. I båda fallen slog bokstavsformen mot ett band som trycktes mot pappret och skrev ut ett tecken i taget. Den maximala hastigheten för Selectric-skrivaren (den snabbare av de två) var 15,5 tecken per sekund.

Skrivare som härstammar från fjärrskrivareRedigera

Den vanliga teleprintern kunde lätt kopplas ihop med datorn och blev mycket populär med undantag för de datorer som tillverkades av IBM. Vissa modeller använde en ”typlåda” som positionerades, i X- och Y-axeln, med hjälp av en mekanism, och den valda bokstavsformen slogs med en hammare. Andra använde en typcylinder på liknande sätt som Selectric-skrivmaskinerna använde sin typkula. I båda fallen slog bokstavsformen mot ett band för att skriva ut bokstavsformen. De flesta teleprintrar fungerade med tio tecken per sekund även om några få uppnådde 15 CPS.

Daisy wheel-skrivareRedigera

”daisy wheel” print element

Daisy wheel-skrivare fungerar på ungefär samma sätt som en skrivmaskin. En hammare slår på ett hjul med kronblad, ”daisy wheel”, där varje kronblad innehåller en bokstavsform i sin spets. Bokstavsformen slår mot ett band med bläck, vilket gör att bläcket hamnar på sidan och därmed skriver ut ett tecken. Genom att vrida på hjulet kan olika tecken väljas för utskrift. Dessa skrivare kallades också skrivare med bokstavskvalitet eftersom de kunde producera text som var lika klar och tydlig som en skrivmaskin. De snabbaste skrivare med bokstavskvalitet skrev ut med 30 tecken per sekund.

DotmatrisskrivareRedigera

Exempel på utdata från 9-stifts punktmatrisskrivare (ett tecken expanderat för att visa detaljer)

Tecknet punktmatrisskrivare används för slagskrivare som använder en matris av små stift för att överföra bläck till sidan. Fördelen med punktmatrisskrivare jämfört med andra slagskrivare är att de kan producera grafiska bilder utöver text, men texten är i allmänhet av sämre kvalitet än slagskrivare som använder bokstavsformer (typografi).

Punktmatrisskrivare kan i stort sett delas in i två huvudklasser:

• Ballistiska trådskrivare
• Stored energy printers

Punktmatrisskrivare kan antingen vara teckenbaserade eller linjebaserade (det vill säga en enda horisontell serie av pixlar över sidan), vilket hänvisar till konfigurationen av skrivhuvudet.

Under 1970- och 80-talen var punktmatrisskrivare en av de vanligaste typerna av skrivare som användes för allmänt bruk, t.ex. i hemmet och på små kontor. Sådana skrivare hade normalt antingen 9 eller 24 stift på skrivhuvudet (det fanns också tidiga skrivare med 7 stift, som inte skrev ut nedstigande tecken). Det fanns en period under den tidiga hemdatortiden då en rad skrivare tillverkades under många varumärken, t.ex. Commodore VIC-1525 som använde Seikosha Uni-Hammer-systemet. Detta system använde en enda solenoid med en snedställd slagklocka som aktiverades sju gånger för varje kolumn med sju vertikala pixlar medan huvudet rörde sig med en konstant hastighet. Slagverkets vinkel skulle rikta in prickarna vertikalt trots att huvudet hade rört sig med ett prickavstånd under tiden. Den vertikala punktpositionen styrdes av en synkroniserad, längsgående ribbad platta bakom pappret som roterade snabbt med en ribba som rörde sig vertikalt med sju punkters avstånd under den tid det tog att skriva ut en pixelkolumn. Utskriftshuvuden med 24 stift kunde skriva ut med högre kvalitet och började erbjuda ytterligare typstilar och marknadsfördes som Near Letter Quality av vissa leverantörer. När priset på bläckstråleskrivare sjönk så mycket att de kunde konkurrera med matrisskrivare började matrisskrivare falla bort för allmän användning.

Vissa matrisskrivare, t.ex. NEC P6300, kan uppgraderas för att skriva ut i färg. Detta uppnås genom användning av ett fyrfärgsband monterat på en mekanism (som tillhandahålls i ett uppgraderingssats som ersätter den svarta standardbandmekanismen efter installationen) som höjer och sänker banden efter behov. Färggrafik skrivs i allmänhet ut i fyra pass med standardupplösning, vilket gör att utskriften blir betydligt långsammare. Som ett resultat av detta kan färggrafik ta upp till fyra gånger längre tid att skriva ut än monokrom standardgrafik, eller upp till 8-16 gånger så lång tid i högupplöst läge.

Punktmatrisskrivare används fortfarande ofta i tillämpningar med låg kostnad och låg kvalitet, t.ex. kassaregister, eller i krävande tillämpningar med mycket stora volymer, t.ex. utskrift av fakturor. Med slagutskrift, till skillnad från laserskrivning, kan trycket från skrivarhuvudet appliceras på en stapel av två eller flera formulär för att skriva ut dokument i flera delar, t.ex. försäljningsfakturor och kreditkortskvitton, med hjälp av löpande brevpapper med självkopierande kopieringspapper. Det har också säkerhetsfördelar eftersom det är svårare att sudda ut bläck som trycks in med kraft i en pappersmatris på ett osynligt sätt. Punktmatrisskrivare höll på att ersättas även som kvittoskrivare efter 1900-talets slut.

LinjetryckareRedigera

Linjetryckare skriver ut en hel textrad åt gången. Fyra huvudkonstruktioner finns.

Trycktrumma från trumskrivare

• Trumskrivare, där en horisontellt monterad roterande trumma bär hela skrivarens teckenuppsättning upprepad i varje utskrivbar teckenposition. IBM 1132-skrivaren är ett exempel på en trumskrivare. Trumskrivare finns också i additionsmaskiner och andra numeriska skrivare (POS), dimensionerna är kompakta eftersom endast ett dussin tecken behöver stödjas.

IBM 1403-linjeskrivare

• Kedje- eller tågskrivare, där teckenuppsättningen arrangeras flera gånger runt en länkad kedja eller en uppsättning teckensnurror i ett spår som rör sig horisontellt förbi skrivlinjen. IBM 1403 är kanske den mest populära och finns i både kedje- och tågvarianter. Bandskrivaren är en senare variant där tecknen präglas på ett flexibelt stålband. LP27 från Digital Equipment Corporation är en bandskrivare.
• Streckskrivare, där teckenuppsättningen är fäst på en fast stav som rör sig horisontellt längs utskriftslinjen, till exempel IBM 1443.
• En fjärde konstruktion, som främst användes på mycket tidiga skrivare som IBM 402, har oberoende typstänger, en för varje utskriftsposition. Varje stapel innehåller den teckenuppsättning som ska skrivas ut. Staplarna rör sig vertikalt för att placera det tecken som ska skrivas ut framför tryckhammaren.

För att skriva ut en rad slår exakt tidsinställda hammare mot baksidan av pappret i exakt det ögonblick då rätt tecken som ska skrivas ut passerar framför pappret. Pappret trycks framåt mot ett band som sedan trycker mot teckenformen och avtrycket av teckenformen skrivs ut på pappret. Varje system kan ha små tidsmässiga problem, vilket kan orsaka mindre feljusteringar av de utskrivna tecknen. För trumskrivare eller skrivare med skrivbordsskiva visade sig detta som vertikal feljustering, med tecken som skrevs ut en aning över eller under resten av raden. I kedje- eller streckskrivare var feljusteringen horisontell, och de utskrivna tecknen trycktes närmare varandra eller längre ifrån varandra. Detta var mycket mindre märkbart för den mänskliga synen än vertikal feljustering, där tecknen tycktes hoppa upp och ner i raden, så de ansågs vara tryck av högre kvalitet.

• Kammarskrivare, även kallade linjematrisskrivare, utgör den femte stora konstruktionen. Dessa skrivare är en hybrid av punktmatrisutskrift och linjetryckning. I dessa skrivare skriver en kam av hammare ut en del av en rad pixlar åt gången, till exempel var åttonde pixel. Genom att flytta kammen lite fram och tillbaka kan hela pixelraden skrivas ut på bara åtta cykler, vilket är en fortsättning på exemplet. Papperet går sedan framåt och nästa pixelrad skrivs ut. Eftersom mycket mindre rörelser är inblandade än i en konventionell matrisskrivare är dessa skrivare mycket snabba jämfört med matrisskrivare och kan konkurrera i hastighet med linjeskrivare med formade tecken samtidigt som de kan skriva ut matrisgrafik. Printronix P7000-serien av radmatrisskrivare tillverkas fortfarande 2013.

Radmatrisskrivare är de snabbaste av alla slagskrivare och används för massutskrifter i stora datorhallar. En linjeskrivare kan skriva ut 1100 rader per minut eller snabbare och skriver ofta ut sidor snabbare än många aktuella laserskrivare. Å andra sidan arbetar de mekaniska komponenterna i linjeskrivare med snäva toleranser och kräver regelbundet förebyggande underhåll (PM) för att producera utskrifter av högsta kvalitet. De används praktiskt taget aldrig tillsammans med persondatorer och har nu ersatts av höghastighetslaserskrivare. Arvet från radskrivare lever vidare i många operativsystem, som använder förkortningarna ”lp”, ”lpr” eller ”LPT” för att hänvisa till skrivare.

Elektrostatiska skrivare med flytande bläckRedigera

Elektrostatiska skrivare med flytande bläck använder ett kemiskt bestruket papper som laddas av skrivarhuvudet i enlighet med bilden av dokumentet. Pappret passerar nära en bassäng av flytande bläck med motsatt laddning. De laddade områdena på pappret drar till sig bläcket och bildar på så sätt bilden. Denna process utvecklades från processen för elektrostatisk kopiering. Färgreproduktionen är mycket exakt, och eftersom det inte sker någon uppvärmning är skalförvrängningen mindre än ±0,1 %. (Alla laserskrivare har en noggrannhet på ±1 %.)

I hela världen använde de flesta undersökningskontor denna skrivare innan färgbläckstråleskrivare blev populära. Elektrostatiska skrivare med flytande bläck fanns oftast tillgängliga i 36 till 54 tum (910 till 1 370 mm) bredd och även 6-färgstryck. De användes också för att skriva ut stora reklamskyltar. Den introducerades först av Versatec, som senare köptes upp av Xerox. 3M tillverkade också dessa skrivare.

PlottersEdit

En Calcomp 565 trumplotter

Penbaserade plottrar var en alternativ utskriftsteknik som en gång i tiden var vanlig i ingenjörs- och arkitektkontor. Pennbaserade plottrar förlitar sig på kontakt med pappret (men inte påverkan i sig) och specialpennor som mekaniskt körs över pappret för att skapa text och bilder. Eftersom pennorna ger ut kontinuerliga linjer kunde de producera tekniska ritningar med högre upplösning än vad som var möjligt med dot-matrix-teknik. Vissa plottrar använde rullpapper och hade därför en minimal begränsning av utskriftens storlek i en dimension. Dessa plottrar kunde producera ganska stora ritningar.

Andra skrivareRedigera

Ett antal andra typer av skrivare är viktiga av historiska skäl eller för särskilda ändamål.

• Digitalt minilabb (fotopapper)
• Elektrolytiska skrivare
• Sparkskrivare
• Stämpelkodsskrivare flera olika tekniker, bland annat: termisk utskrift, bläckstråleskrivare och laserskrivare av streckkoder
• Plakatskrivare/skyltskrivare för färgspray
• Laseretsning (produktförpackning) industriella skrivare
• Mikrosfär (specialpapper)